从爱迪生效应到真空二极管
1893年，历史上最负盛名的大发明家爱迪生在改进他着名的发明——白炽灯泡过程中，发现了一个奇怪的现象，那就是当他将一根铜丝封接到灯泡玻璃壳上时，在通电加热的灯丝与铜丝之间竟然出现了微弱的电流。进一步的实验发现，当灯丝不通电加热或者灯丝温度不很高时，在铜丝上就没有电流通过。电流是从什么地方冒出来的呢？难道它能飞越空间而传输吗？为什么加热灯丝是电流出现的必要条件呢？当然现在我们都知道其中的缘由了，但在当时，即使是爱迪生也无法解释这一现象。可这丝毫不影响这位发明家的专利簿上又增加了一个纪录。这个现象以后也就被称为“爱迪生效应”，当时谁也不会想到正是这份专利孕育了第一代电子器件——电子管，由此揭开了人类科技史上新的一幕。
第二年，远隔重洋的英国科学家佛莱明注意到了这个现象。佛莱明早年上过伦敦大学和剑桥大学，但都没毕业。他是电磁理论创始人麦克斯韦的学生，并为他的理论深深吸引。麦克斯韦的课上得并不太好，而且他的理论很少能被人理解，以致有一次他的课堂上只坐着两个学生，其中一个就是佛莱明。佛莱明在爱迪生的电灯公司作过一阵子技术顾问，他在仔细分析“爱迪生效应”后认为一定有一种带电的粒子通过了真空灯泡内的空间，他确信灯泡内的电流是从加负电压的灯丝流向接正电压的铜丝的带电粒子构成。科学的发展后来证实了佛莱明的预见。
1895年，马可尼发明了无线电报，第二年，他成立了自己的无线电报公司。佛莱明受聘成为该公司的顾问，并负责电报接收机中的关键部件——检波器的改进工作。老式的检波器被称为“粉末检波器”，性能很不稳定。粉末检波器在一个真空玻璃管内装有许多粉末状铁颗粒；用时还必须用一个小锤不断敲击铁粒，使其保持粉状而不致凝结在一起。这种装置灵敏度很低，大大影响了无线电通信的效率。
佛莱明接手这项工作后，由于特殊的工作经历使他设想是否可以利用“爱迪生效应”来对无线电波进行检波。佛莱明首先想到，作为阳极的铜丝连接到电源的正极时，当然会吸引从炽热灯丝飞出的电子，由此产生电流。相反，若铜丝电压低于灯丝连接的电压，那么从灯丝发射出的电子由于受到带负电压的排斥而仍返回灯丝，或者悬浮在铜丝与灯丝之间靠近灯丝的空间，这样就不再有电流流经铜丝。所以，如果加在灯丝与铜丝之间的是交变电压，那么只有在铜丝的电压更高时才有电流流经管子，也就是变成了单方向的直流电流了，这就是大家都知道的检波作用了。
佛莱明接着又改进了原有的装置，为了提高效率，他用一块大面积的金属板代替铜丝，这样电流显着增大了，更适用于实际。1904年，佛莱明把上述发明作成检波器，获得了巨大成功。人们把加负电压的灯丝称为阴极，而金属板叫作阳极，因此佛莱明的发明就称为“真空二极管”。
真空二极管是人类历史上第一只电子器件，它的意义是难以估量的。真空二极管除了用于检波外，还大量充当其他用途，其中包括变交流为直流的整流作用。更重要的是，因为有了佛莱明的这项发明，才会有后来者在这个基础上发明的一种崭新的器件。这种新器件在几十年内一直是所有电子设备的“心脏”，为电子技术的发展作出了难以估量的贡献，这种新器件的名称是真空三极管，而那位有幸的后继者是来自新大陆的德·福雷斯特。
德·福雷斯特与真空三极管
德·福雷斯特出生于1873年，正是那年麦克斯韦的名着《电与磁》问世了。和许多大科学家一样，他中学时并没有显露什么才华。用他自己的话说“学识既不丰富，也不会交际，而且文笔和口才又是那么笨拙”。总之，是一个再平常不过的少年。他的惟一爱好是喜欢摆弄各种机器。他那时梦寐以求的，大约就是作个机械师了。没有想到后来的两件事情影响他改变了理想，走上了伟大的发明之路。
第一件事情发生在他20岁还是一位大学二年级的学生时，那一年在芝加哥举行了世界博览会，这届博览会在科技史上占有重要一席，因为大发明家台思拉用研制的十二台交流发电机为会场九万盏五颜六色的彩灯供电，这是交流电全面击败爱迪生的直流电方式的开始。在溢彩流光的海洋里，德·福雷斯特完全陶醉了，直至展览厅空无一人。未来会是什么样呢？一个热爱科学的青年，应该朝什么方向努力呢？他苦苦思索。之后过了四年，他又得知台思拉在完成交流电大业后又开始探索电磁波的应用，已经可以不用导线而点亮远处的电灯了。德·福雷斯特完全被台思拉的天才征服，也为不用电线就能够传播电信号的无线电时代感到激动不已。他一心希望能够成为台思拉的助手，能够在无线电领域内有一番作为，但一直都没有机会。
幸运之门总为有志青年敞开着。德·福雷斯特没有遇上台思拉，却有幸结识了另一位杰出人物——无线电发明家马可尼。在此之前，马可尼在英国成功进行无线电通信表演的消息早已传遍欧美大陆。德·福雷斯特曾读到过介绍马可尼的文章，并见到一张马可尼的照片，神情严肃的他的左边放着电磁波发射机，右边是接收机。德·福雷斯特深受鼓舞，决心转变自己原来的方向，潜心研究无线电。他独身一人默默工作了三年却苦无收获，倍感痛苦和迷惑。
1899年深秋，马可尼应邀来到美国，他在纽约的军舰上进行了无线表演。正是在这次表演中，德·福雷斯特结识了马可尼，尽管两个人中一个已是享誉世界的发明家，而另一个只是默默无闻的普通人，但因为对无线电事业的共同热爱使他们很快就亲密起来。德·福雷斯特向马可尼倾诉了他一无所获的苦恼。马可尼鼓励他说或许是没有找到恰当的研究课题，他一边指着发报机中的金属检波器说，“比如这个东西，要想进一步增加通信距离，非要革新不可。”这位意大利发明家的话给德·福雷斯特以深刻的印象，原来改进金属检波器就是无线电研究中一个急待解决的课题。回家的路上，他兴奋地想：也许我就能完成这个使命。就在马可尼离开美国后不到两个月，德·福雷斯特辞去了他在芝加哥西方电气公司的工作，在纽约泰晤士街租了一间破旧小屋，全心全意研究改进检波器。
在随后的三年中，德·福雷斯特节衣缩食，沉浸在发明创造的乐趣中。
其间他发明了“气体检波器”，获得了相当成功，但这项用火焰来检测无线电波的方法效率还不是太高，他最终决定放弃这种方法，但他也同时想到了也许用炽热的灯丝可能有效果，他打算开始行动了，通向真理之门的钥匙现在就在他手中了。可是命运没有选择他作为真空二极管的发明人，佛莱明博士先他一步用同样的思路获得了巨大的成功。
消息传来，德·福雷斯特沮丧之至，甚至产生了放弃继续惨淡研究的决心。但对科学的热爱使他终于决定在他人成果的基础上继续向前开发，那么现在该做什么呢？
